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本文來自：英飛凌工業半導體

7明星產品EconoDUAL? 3（900-A 1200-V）在1500VDC光伏系統中的應用 

   在平價上網這一時代趨勢的推動下，1500VDC電站憑借著其在度電成本上的巨大優勢，目前已經成為國內外地面電站的主流解決方案。 

   此時光伏逆變器的從業小伙伴一定想問：英飛凌作為全球功率半導體器件的執牛耳者，有哪些產品可以用于1500VDC系統呢？我們可以確定并且十分肯定的說：“英飛凌在1500VDC系統的模塊解決方案很多，總有一款可以滿足您的要求”。

話不多說，下面我們隆重邀請今天的主角登場 

                           FF900R12ME7_B11

   圖1 FF900R12ME7_B11 

   FF900R12ME7_B11采用了英飛凌的第七代IGBT晶圓技術。IGBT7采用了微溝槽(Micro Pattern Trench)結構, 如圖2所示。與IGBT4相比其靜態損耗顯著降低，并且動態損耗并沒有增加。搭配全新的第七代反并聯二極管芯片—EmCon7能夠實現更干凈的開關，減小震蕩，降低損耗。

         圖2 微溝槽單元

    圖3是FF900R12ME7_B11與FF600R12ME4_B72在飽和壓降上的對比。可以看到，分別在各自的額定電流規格下，FF900R12ME7_B11在900A時的Vce(sat)比FF600R12ME4_B72在600A時的Vce(sat)降低了350mV @150℃。兩款模塊如果在同等的600A電流下，IGBT7相對于IGBT4在Vce(sat)上的降幅達到560mV之多。

        圖3 FF900R12ME7_B11與FF600R12ME4_B72飽和壓降對比

此時，小伙伴們一定會問：這么好的模塊，我們在設計中應該怎么去使用呢？ 

下面來回答這個問題。典型的使用方式是將三個該模塊拼成一個NPC1/ANPC的三電平橋臂，如果要做到兆瓦級的輸出功率，還需要多個并聯。

                                 圖四

在如下光伏應用的典型工況下：母線電壓1170VDC，開關頻率2.4kHz，輸出電流400A，PF=1我們做了仿真，如圖5所示。從仿真結果可以看出，相對于原來的600A模塊，采用900A模塊可以將系統的模塊總損耗降低20.4%。損耗的降低不僅可以減小客戶的系統散熱成本，還提高了光伏逆變器的轉換效率。

       圖5 典型工況下損耗對比

    如果這個數據還不夠直觀，我們又進行了如下的一組仿真，如圖6所示。仿真結果表明：母線電壓仍然是1170V看，開關頻率還是2.4kHz，在相同的最高節溫Tvjmax=131.5℃ 下，FF900R12ME7_B11相對于600A模塊輸出電流能力提高了28.5%。

    圖6 典型工況下的輸出電流對比

    請注意，這里還沒有考慮到小伙伴們采用900A模塊帶來的散熱器溫度的降低，如果考慮這一因素，900A模塊相對于600A模塊，輸出電流能力會提高40%左右。

    值得一提的是，這款900A模塊跟上述的600A模塊封裝上是兼容的。FF600R12ME4_B72已經在很多老機型中廣泛應用了。客戶可以在不大幅修改系統結構的前提下把該900A模塊用起來，從而實現功率密度的巨大提升。何樂而不為呢？